Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf

6-3. УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ

Зоны устойчивости систем автоматического распределения, лег­ ко найденные «а электронной моделирующей установке (см. гл. 4), не могли быть, конечно, определены в натуре как в силу трудно­ стей создания неустойчивого режима в эксплуатационных условиях,

Рис. 6-2. Влияние исходного режима на устойчивость урав­ нивания (Цимлянская ГЭС, астатическое уравнивание по реактивной мощности, kj = k} м).

а — активная мощность равна номинальной; б —активная мощность равна нулю.

так и в силу невозможности требуемого для этой цели увеличения коэффициентов усиления реально установленной аппаратуры ГУВ. Не могло быть также произведено сравнение различных систем автоматического распределения на одной и той же станции вслед­ ствие дороговизны аппаратуры ГУВ и трудоемкости монтажных работ.

125

Тем не менее упомянутый широкий производственный экспери­ мент, состоявший во внедрении различных систем ГУВ на ряде станций и испытании этих систем по единой программе, дает воз­ можность проверить качественные результаты произведенного анализа и убедиться в правильности сделанных выводов.

На рис. 6-2 показаны кривые, характеризующие процесс урав­

Рис. 6-3. Влияние величины компаундирования на устой­ чивость уравнивания (Белореченская ГЭС, астатическое уравнивание по реактивной мощности; активная мощ­ ность равна нулю).

a) kj = kj ПОрМ; б) kj = 0,5kj порм; в) kj = о.

диаграмма снята при номинальной активной нагрузке генераторов, вторая — в режиме синхронного компенсатора.

Из рисунка ясно видна определенная в гл. 4 зависимость устойчивости системы автоматического распределения и скорости затухания переходного процесса в ней от исходного режима гене­ ратора.

Как было найдено при анализе, уменьшение коэффициента мощности при заметном компаундировании ведет к уменьшению запаса устойчивости автоматического распределения.

На рис. 6-3 показано влияние величины коэффициента усиле­ ния компаундирования k j на процесс автоматического уравнивания

реактивных нагрузок. Опыты произведены на Белореченской ГЭС

стройка по номинальному режиму в соответствии с указаниями, содержащимися в [Л. 6].

126

Кривые подтверждают отмеченную в гл. 4 зависимость устой­ чивости автоматического распределения от величины коэффициента усиления компаундирования но индивидуальному току генераторов.

Как следует из материалов гл. 4, введение компаундирования по среднему току в значительной степени стабилизирует систему

Рис. 6-4. Влияние компаундирования по среднему току на устойчивость уравни­ вания (Белореченская ГЭС, астатическое уравнивание по реактивной мощности,

а— компаундирование по индивидуальному току генераторов; б —компаундирование по среднему току.

автоматического уравнивания. Кривые, приведенные на рис. 6-4, подтверждают этот вывод.

В гл. 4 было определено, что статические системы распределе­ ния по напряжению ротора должны быть весьма устойчивыми. Опыт наладки и эксплуатации подтверждает это. Уравнивание в указан­ ных системах происходит обычно при апериодическом характере процесса или с очень незначительным перерегулированием. На рис. 6-5 показана осциллограмма процесса уравнивания в стати­ ческой системе распределения по напряжению ротора генераторов

127

Дубоссарской ГЭС. Коэффициент усиления системы распределения в рассматриваемом случае был выбран в 4 раза больше минималь­ но допустимого по условиям точности. Несмотря на столь большую величину коэффициента, уравнивание происходит почти апериоди­ чески.

На рис. 6-6 приведена кривая, показывающая процесс автома­ тического уравнивания в астатической системе распределения по

Рис. 6-5. Процесс уравнивания (Дубоссарская ГЭС, ста­ тическое уравнивание по напряжению ротора, Р = О,

k J = k J норм)-

Рис. 6-6. Процесс уравнивания (Волжская ГЭС имени В. И. Ленина, астатическое уравнивание по напряжению ротора, р = 0,ЗРном),

ла 30%. Коэффициент усиления системы распределения выбирался

128

Результаты опытов, отраженные на рис. 6-5 и 6-6, относятся к различным станциям. Однако даже качественное сопоставление

Рис. 6-7. Самосинхронизация генератора (Цимлянская ГЭС, астатическая система ГУВ с уравниванием по реактивной мощности).

6-4. ПРОЧИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ СИСТЕМ ГУВ

Рассмотрев подробно результаты испытаний и опыта эксплуа­ тации по двум основным рассматривавшимся в предыдущих гла­ вах показателям работы систем ГУВ — по точности и по устойчи­ вости систем автоматического распределения, остановимся кратко на результатах испытаний и опыте эксплуатации систем ГУВ с точ­ ки зрения некоторых прочих показателей их работы.

1. Скорость автоматического распределения

Характеристики процесса автоматического распределения, при­ веденные на рисунках 6-2—6-6, показывают, что статические систе­ мы распределения обеспечивают более высокую скорость распре­ деления, чем астатические.

В то время как длительность затухания переходного процесса в статических системах измеряется несколькими секундами, в ре­ альных астатических системах оно составляет 0,5—1 мин и более.

Рис. 6-8. Самосинхронизация генератора (Камская ГЭС, стати­ ческая система ГУВ с уравниванием по напряжению ротора).

/р] —ток ротора включаемого генератора; /р2— ток ротора работаю­ щего генератора.

ны кривые, характеризующие процессы в астатической системе ГУВ Цимлянской ГЭС при самосинхронизации одного из гене­ раторов. Малая скорость уравнивания является причиной медлен­ ного нарастания возбуждения пускаемого генератора и длительной перегрузки работавших машин. Малая скорость уравнивания предопределила также малую скорость регулирования .напряжения,1 что явилось в свою очередь причиной заметного колебания напря­ жения шин.

130

2. Надежность систем ГУВ

За все время эксплуатации систем ГУВ повреждение централь­ ного устройства системы имело место лишь на одной станции (Кегумская ГЭС),. Повреждений групповых цепей не наблюдалось вовсе.

Эксплуатационный персонал указывал на сложность устройства индивидуальных исполнительных органов астатических систем ГУВ и трудность ухода и надзора за ними: наблюдались случаи заеда­ ния движущихся частей интегрирующих органов, нарушение на­ стройки элементов управления интегрирующими органами и т. д. Напротив, неисправностей аппаратуры статических систем ГУВ практически не наблюдалось.

Сказанное позволяет сделать предварительный вывод о доста­ точной надежности статических систем ГУВ и необходимости улуч­ шения качества применяемых в настоящее время исполнительных органов астатических систем. Для окончательного заключения целе­ сообразно накопить опыт более длительной эксплуатации.

6-5. ВЫВОДЫ

Опыт испытаний и эксплуатации подтверждает полученные в предыдущих главах при рассмотрении установившихся и пере­ ходных режимов систем ГУВ выводы и позволяет сделать следую­ щее заключение:

1. По условиям точности и стабильности распределения реактив­ ных нагрузок системы ГУВ, не предусматривающие принудитель­ ного распределения, являются неудовлетворительными. Непремен­ ной составной частью системы ГУВ должно быть устройство автоматического распределения реактивных нагрузок. Аналитиче­ ский и графический расчеты систем ГУВ по условиям точности автоматического распределения по методике, изложенной в гл. 5, дают удовлетворительно совпадающие с опытом результаты.

2. По результатам испытаний и опыта эксплуатации наилуч­ шими являются статические системы распределения по напряжению

гущие возникнуть при работе этих систем кратковременные перегрузки включаемых в работу генераторов являются, как прави­ ло, допустимыми.

3.Устойчивость систем автоматического распределения и ско­ рость затухания переходных процессов зависят от исходного режи­ ма генераторов, а также от величины коэффициента усиления ком­ паундирования.

4.|Компаундирование по среднему току значительно улучшает

условия устойчивости систем автоматического распределения по сравнению с компаундированием по индивидуальному току генераторов. 1 ,

5. Повреждаемость центральных устройств и цепей ГУВ весь­ ма мала, в связи с чем надежность статических систем ГУВ яв­ ляется достаточно высокой. Астатические системы ГУВ нуждаются в конструктивном улучшении применяемой в настоящее время аппаратуры.